病房呼叫系统实验报告

课 程 设 计

课程名称 电子技术综合设计与实践 题目名称 病房呼叫系统 学生学院 自动化学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师

2011 年 月 日

****大学课程设计任务书

题目名称 学生学院 专业班级 姓 名 学 号

病房呼叫系统 自动化学院

一、课程设计的内容

设计一个病房呼叫系统。

二、课程设计的要求与数据

假设某医院有7个病房房间，每间病房室内设有呼叫开关，同时在护士值班室设有一个数码显示管，可对应显示病室的呼叫号码。

设计要求包括：

1. 用7个开关分别模拟7个病房的呼叫输入信号，开关打上去表示有呼叫，否则无呼叫； 2. 当有呼叫时，用1个数码管显示呼叫信号源的编号（编号为1~7）；没有呼叫信号时数码

管无显示。

3. 当有多个信号源呼叫时，用一个闪烁的指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫，并由数码管

依次显示多个呼叫源号码。

三、课程设计应完成的工作

1. 利用各种电子器件设计病房呼叫系统； 2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证； 3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。

四、课程设计进程安排

序号 设计各阶段内容 选择课程设计题目，分析题目要求及熟悉实验软件。 地点 实验2号楼起止日期 星期一 II

1

214 2 3 4 5 实验2号楼查阅资料，提出设计方案并讨论，设计电路。 进行原理图输入并调试电路 调试电路、改进 下载并检查 214 实验2号楼214 实验2号楼214 实验2号楼214 星期二 星期三 星期四 星期五 五、应收集的资料及主要参考文献

1、应收集的资料：Quartus Ⅱ软件的使用方法与技巧；

相关门电路、触发器和芯片的功能及使用方法； 2、主要参考文献：《数字逻辑》

发出任务书日期：2011年 月 日 指导教师签名：

计划完成日期： 2011年 月 日 基层教学单位责任人章：

主管院长签章：

III

摘要

随着科技的发展，数字技术被越来越广泛地应用在各个领域，极大地提高了工作效率，减轻了工作负担。在医院里，为了给病人提供更好更快的服务，及时了解病人需求，病房呼叫便应运而生了。本设计中，要实现一个具有优先级别的病房呼叫系统。这里，最核心的技术，是先通过一个74193器件进行扫描,加上触发器对输入进行锁存，然后通过一个选通电路，再经过74148优先编码器及7447译码器实现对呼叫病房的数字显示。当有两个以上的病房进行呼叫时，通过相应的门电路及脉冲实现闪烁提示。

关键词： 74193扫描、锁存、选通、优先编码

目 录

1 设计任务目的与要求 ....................................................................................................................................................................5 1.1 XXXXXXXX.........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2 设计方案...........................................................................................................................................................................................5 2.1 XXXXXXXX.........................................................................................................................................错误！未定义书签。 3 方案实现...........................................................................................................................................................................................2 3.1 XXXXXXXX...............................................................................................................................................................................2 4 实验结果...........................................................................................................................................................................................4 4.1 XXXXXXXX...............................................................................................................................................................................4 5 总结与问题讨论 .............................................................................................................................................................................5 5.1 XXXXXXXX...............................................................................................................................................................................5 参考文献 .................................................................................................................................................................................................6

（每一部分具体分成几个小节由自己确定，此处只是示意；

请在正文中以“标题”形式修改和添加小节标题，然后更新此目录）

红色字体在提交课程设计报告时要全部删掉！！！

IV

1 设计任务目的与要求

本次总的设计的目的在于让我们学会用所学的知识来解决实际问题，将其应用到实际生活中。 设计要求如下：

1. 用7个开关分别模拟7个病房的呼叫输入信号，开关打上去表示有呼叫，否则无呼叫；

2. 当有呼叫时，用1个数码管显示呼叫信号源的编号（编号为1~7）；没有呼叫信号时数码管无显示。 3. 当有多个信号源呼叫时，用一个闪烁的指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫，并由数码管依次显示多个呼叫源号码。

2 设计方案

一开始我在扫描循环这一块，使用的是三个JK触发器，但由于在草稿纸上计算J值和K值的时候，很容易因为粗心而出错，接上线路之后发现果然如此，重复计算了几次，仍然解决不了错误。后来，为了不花费太多时间在此问题上，决定改用74193来达到计数扫描的目的。接着是信号保持模块，用D触发器来进行锁存；再用74138译码器和锁存器一起输入到选通模块，进行选通；选通之后再进入优先编码器进行优先编码，实现病房优先级别的高低，最后译码显示。计数扫描部分配合七路输入再进行选通，是本设计中最关键部分。 设计框图如下：

V

74193 扫描循环 74138 译码器 选通模块 七个D触发器 74148 编码器 7447显示译码器 74192 分频器 闪灯模块

3 方案实现

（以上设计方案的各模块的实现，包括设计过程、逻辑函数、实现的电路原理图） 3.1信号保持单元

本单元通过七个D触发器，使得用按键输入的瞬时状态能一直保持到复位信号到来为止。七个D触发器的CLRN端接到一起，通过手动便可以实现重置的功能。

3.2计数扫描单元

2

本单元实质是一个模七计数器。通过不断地扫描计数，依次从0000数到0110，如此循环。

3.3选通单元 扫描单元经过译码后的输入 从D触发器的输入

本单元中，每一路病房输入分别与对应的扫描单元输出（例如，1号病房输入与74193输出的001）进行与非。这样做的目的是为了能让数码管能按优先级别依次显示有呼叫的病房号码，而不是只显示优先级别最高的一个。

3.4优先编码及译码、显示单元

74148优先编码器实现对七路输入的优先选定（1的优先级别最高，接着是2、3、4、5、6、7），7447

3

实现译码显示功能。另外，图中的七输入与非门是当没有病房进行呼叫时，74148的3个输出全为0，从而经过或门连到7447的BIN端实现无显示的功能。（无显示功能这一模块，我花了很多时间去想办法，最终都没法实现，直到最后才参考了往届的师兄的做法）

3.4闪灯模块

时钟脉冲

4 实验结果与数据分析

（测试步骤、实验现象及数据分析）

4.1 XXXXXXXX

4

5 总结与问题讨论

（完成设计要求的程度、遇到的问题及解决办法、存在的不足及改进思路）

5.1 XXXXXXXX

5

参考文献

[1] 王炳锡等. 数字水印技术[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2003: 101-120. (此条目为参考的专著的格式示例，其格式为“著者.书名[M]. 出版地: 出版者, 出版年:起止页码.”，请根据实际的参考情况替换成你自己的内容)

[2] Allen Denver. Serial Communications in Win32[OL]. http://msdn2.microsoft.com/en-us/

library/ms810467.aspx, 1995-12-11/2008-1-13.

(此条目为参考的联机网络电子文献的格式示例，其格式为“责任者.文献名[类型].出处网址,更新日期/引用日期.”，请根据实际的参考情况替换成你自己的内容)

[3] 王冰, 张仲选. 基于载体信息值比较的信息隐藏方法[J]. 西北大学学报(自然科学版),

2004, 34(4): 389-393.

(此条目为参考的期刊文章的格式示例，其格式为“著者. 题名[J]. 刊名, 出版年, 卷(期):起止页码.”，请根据实际的参考情况替换成你自己的内容)

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3gqg.html